基于浮動(dòng)車(chē)GPS數(shù)據(jù)的道路矢量地圖生成方法研究.pdf

1、高精度道路矢量地圖是GIS（Geographic Information System）的關(guān)鍵組成部分，是車(chē)輛導(dǎo)航、路徑規(guī)劃等ITS（Intelligent Transportation System）應(yīng)用系統(tǒng)的核心。當(dāng)前，道路矢量地圖多依賴(lài)手工制作完成，工作量大、成本高且不易更新。因此，面對(duì)日益增長(zhǎng)的應(yīng)用需求，研究低成本、高效率的道路矢量地圖生成方法具有重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。
　　道路地理特征數(shù)據(jù)是矢量地圖生成的基礎(chǔ)，要生成

2、實(shí)用性好、精度高的道路矢量地圖，需要成本低，可靠性強(qiáng)的道路地理信息采集手段。浮動(dòng)車(chē)能全天候、大范圍采集公交車(chē)輛的GPS（Global Positioning System）數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含大量道路地理特征信息，且不需新建系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集成本低。因此，浮動(dòng)車(chē)GPS數(shù)據(jù)可以作為生成道路矢量地圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　本文在深入分析浮動(dòng)車(chē)GPS數(shù)據(jù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究一種基于浮動(dòng)車(chē)GPS數(shù)據(jù)生成高精度道路矢量地圖的方法。研究工作主要包括以下三個(gè)方

3、面：
　　1）對(duì)本文所采用的浮動(dòng)車(chē) GPS數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行分析與總結(jié)。針對(duì)浮動(dòng)車(chē) GPS數(shù)據(jù)存在的誤差，主要包括位置徑向誤差和航向角誤差，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行分析和證明。通過(guò)?2擬合檢驗(yàn)法證明浮動(dòng)車(chē)GPS數(shù)據(jù)中的位置徑向誤差和航向角誤差均服從正態(tài)分布，并且期望值均為0。
　　2）研究一種基于浮動(dòng)車(chē) GPS數(shù)據(jù)生成道路路線和路網(wǎng)的方法。針對(duì)浮動(dòng)車(chē)GPS定位點(diǎn)雜亂分布，無(wú)法準(zhǔn)確分組的問(wèn)題，提出一種基于行駛軌跡匹配的數(shù)據(jù)篩選算法，將GP

4、S定位點(diǎn)進(jìn)行篩選分組。以分組后的GPS數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用基于位置誤差和航向角誤差最小的路段生成算法生成道路路線。最后通過(guò)對(duì)各路線中的浮動(dòng)車(chē)IP匹配搜索，構(gòu)建道路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最終生成完整的路網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠生成道路矢量地圖，地圖位置精度較高，路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)準(zhǔn)確。
　　3）針對(duì)生成的道路矢量地圖中存在個(gè)別路段位置誤差較大的問(wèn)題，提出了一種基于道路節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)緩沖區(qū)的矢量地圖校正算法。在增加原始GPS定位點(diǎn)數(shù)量基礎(chǔ)上，構(gòu)建道路節(jié)點(diǎn)自